2002年，宝马将旗下的S50B30发动机进行升级，并将升级后的发动机命名为S54B32。S54B32发动机是一款3.2L直列六缸的自然吸气发动机。发动机零件经过强化后，配合进、排气双侧的Double VANOS系统，电子节气门以及全新的电子程序，使其最大功率达到了256kW(348ps)，最大扭矩达到365Nm，升功率达到了80kW(108Ps)，是当时宝马升功率最高的自然吸气发动机。搭载这款直列六缸自然吸气发动机的M3成为了最后一代搭载直列六缸发动机的M3。作为宝马Z车系里仅存的硕果，2006年发布的Z4 M车型也搭载了该款发动机。